若羌河水库建设对流域水资源配置影响分析

魏 娟

（新疆巴音郭楞水文勘测局,新疆 库尔勒 841000）

若羌河全长约 176 km,来水主要以冰雪融水补给为主,泉水补给为辅。年径流比较稳定,年内分配不均,夏季 6月～8 月径流量占全年 45.96%,春季 3月～5月和秋季 9月～11 月占全年的 26.87%、18.92%,冬季 12 月～次年 2 月仅占13.47%；河流多年平均年径流量为 0.901 亿m3,为了确保若羌河水库科学建设,需对其建设影响进行评价分析。

1 概况

若羌河流域发源于阿尔金山北麓,主要分布在若羌县境内,在行政区划上涉及：铁干里克乡、吾塔木乡、若羌镇（若羌县城）30 个行政村,人口3 万余人。拟建的若羌河水库坝址位于若羌河出山口上游,坝址以上流域面积 2548 km3,水库坝址断面年均径流量 7450万m3。若羌河水库工程的建设任务为防洪、灌溉、工业供水为主,兼顾发电。工程主要由挡水建筑物、泄水建筑物、灌溉引水发电 洞等组成。工程水库正常蓄水位 1635.00 m,水库总库容 1776 万m3,其中死库 容 276 万m3,兴利库容 961 万m3,防洪库容 553 万m3。

2 水资源开发利用现状

若羌河水库上游河段未布设任何取用水设施,下游有引水发电站 5 座,引水渠首 2 座以及输水渠道、机电井工程等。

2.1 水电工程

若羌河出山口以下 5 座电站均为引水式电站,其中山口电站位于若羌河出山口处,工程任务以发电为主,兼顾灌溉,装机容量 2.06 MW,设计引水流量 3.1 m3/s；龙口电站位于山口电站下游 2.5km 处,装机容量 0.8 MW,设计引水流量 2.9 m3/s；华峰电站位于山口电站下游 2 km处,电站装机容量 5 MW,以发电为主,设计引水流量 3.0 m3/s；若羌一级和二级电站为若羌干渠上的引水式径流电站,引水自若羌干渠,装机容量分别为 0.25 MW 和 0.32 MW。

5个电站以“串葫芦的”形式, 依次从若羌河总干渠引水、发电,之后尾水再弃至若羌河干渠,最后若羌河总干渠中的水进入灌区供农业、工业用水。故为了满足下游灌区农业、工业用水,在枯水期,山口电站引水渠首以下河道经常会出现断流现象。

2.2 若羌河灌区

若羌河灌区位于若羌河下游,是一个相对比较独立的灌区,全灌区现有灌溉面积 11 万亩,其中纯井灌区 6.3 万亩,地表水灌区 4.7 万亩,现状年灌区生活、牲畜、工业和纯井灌区灌溉用水均采用地下水。由于缺乏控制性水库调节,加之若羌河 径流年内分配不均匀,致使灌区灌溉保证率不高,农业灌溉季节性缺水严重,地下水超采严 重,严重影响农作物灌期用水,以及流域经济社会可持续发展。

2.3 水资源开发利用情况

若羌河流域现状年总用水量为 7867.3 万m3,其中农业用水量为 7682.0 万m3,占总用水量的 97.6%；生活用水量为 94.1 万m3,占总用水量的 1.2%；工业用水量 为 84.7 万m3,占总用水量的 1.1%；牲畜用水量为 6.6 万m3,占总用水量的 0.1%, 且现状年流域水利用系数较低。

现状年,若羌河地表水资源量 8516.2 万m3,灌区引用地表水 4237.3 m3,余水 4278.8 万m3,地表水水资源利用率 49.76%；灌区地下水可开采量 1529 万m3,实际开采量 4127.3 万m3,地下水资源利用率 269.94%,已超用 169.93%。

3 水库建设影响分析

3.1 对电站用水影响

若羌河水库坝址下游 6.4 km、25.4 km、33.4 km 分别建有山口电站引水渠首、新龙口引水渠首（已废弃）、老龙口引水渠首。工程运行期间首先满足防洪、灌溉、工业供水需求,兼顾发电；因此,若羌河水库至山口电站引水渠首间河道水文情势受控于若羌河水库调度运行,山口电站引水渠首以下河道水文情势受水库调蓄、下游渠首引水等综合影响较大。要想保证电站用水需求,需对水库运行进行科学调蓄。

3.2 对地下水影响

若羌河水库地下水类型为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水,孔隙潜水受河水、洪水渗漏及基岩裂隙水侧向补给,基岩裂隙水受大气降水和冰雪融水补给。地下水总体向河谷排泄。

若羌河水库仅为水资源调蓄工程,不会对坝址下游区地下水流场、补给量产生明 显影响。工程对地下水的影响区域为河道沿程两侧的地下水,影响范围为河道两侧500 m 以内,地下水水位变化区域范围分级为小。影响区内无集中式饮用水水源地准保护区、 地下水环境相关的其它保护区、地质灾害易发区、重要湿地、沙化土地封禁保护区等, 也无分散式居民饮用水水源,因此,地下水环境敏感程度分级为不敏感。水库建成后, 增加地表水开采力度,压减地下水开采量,不会引发的地下水位下降,不会产生地面 沉降、土地荒漠化、土壤盐渍化、沼泽化迹象等环境水文地质问题,地下水开采量减少将利于抬升区域地下水位,对区域地下水环境是有益的。

3.3 对水文情势影响

若羌河水库工程建成后,库区原有河道变成了水库；初期蓄水期间,坝址断面下泄水量减少,将造成坝址下游河段水文情势发生变化。运行期间,若羌河水库工程电调服从水调,首先满足流域防洪、灌溉、工业供水,兼顾发电,坝址以下河段水文情势也将发生变化。从长远来说,水库建成后,优化了水资源的供给方式,避免了地下水的超用状况的发生,可使地下水水位逐步回升,符合本区域的生态要求。

3.4 对灌溉水资源的影响

现状年若羌河灌区农业灌溉需水量8178.4 万m3,实际地表水供水量4237.3万m3,地下水供水量3941.1 万m3,缺水 118.8 万m3；到远期水平年 2025 年,若羌河灌区仍将维持 11 万亩灌溉面积不变,通过调整大农业结构、 种植业结构,加大节水力度,发展高效节水灌溉面积,农业需水量为6150.1万m3。若羌河水库工程实施后,地表水供水量5200.7万m3,地下水供水量949.3万m3,灌区将不缺水。

3.5 对下游生态植被用水影响

若羌河尾闾荒漠林草位于若羌河下游 315 国道附近末端,面积 106.67 km2, 植被以柽柳灌丛为主,估算河岸林草和尾闾生态需水量为 2400.1万m3。若羌河水库建成后,多年平均下泄下游河道水量为 3050 万m3； 同时工程建成后灌区地下水开采量比现状年减少了2691.9 万m3,由此下游林草区地下水量会增加,地下水水位与现状相比将会有一定的抬升,且尾闾荒漠林草需水量主要依靠地下水的供给,初步判断河流下游天然林草植被生态用水可满足。同时,水库对常遇洪水无影响,因此,工程建设对荒漠河岸林草生长所需水分条件基本无影响。

4 水资源配置方案分析

4.1 水资源配置规划

若羌河流域水资源有限,为了防止若羌河水库建设后出现河道断流现象,生态基流在来水频率 50%、75%、95%情况下,按来水量的 15%考虑下泄。下游天然生态补水量在平水年 50%保证率的情况下,按不少于水量的 40%下泄。 综合考虑流域水资源及经济社会发展用水要求,其水资源配置规划见表1。

表1 若羌河流域水资源配置表 单位：万 m3

由表1可以看出,在规划的远期水平年 P=50%时,农业用水配置（减少 2331 万m3）为 5966 万m3,其中地表水供水（减少 161 万m3）为 4195 万m3,地下水供水（减少2171 万m3）为1770 万m3；工业用水配置（增大 1000 万m3）为 1085 万m3,其中增加地表水 1000 万m3,地下水供水维持现状 85 万m3不变；生活、牲畜用水配置（增 大 440 万m3）为 490 万m3,仍由地下水供给；下泄天然生态水配置为 3406.48 万m3,仍由地表水供给。

4.2 水资源配置合理性分析

根据若羌县实施最严格水资源管理制度“三条红线”的用水指标,2025 年“三条红线”下流域用水总量控制指标为 7980 万m3,其中地下水为 1480 万m3,地表水为 6500 万m3。

设计水平年来水频率 50%时,水库和地表水供应工业和农业共 5978.4 万m3,地下水供应 1435.4 万m3,均未超出当 地“三条红线”的用水指标,故符合当地要求。

若羌河灌区用水由农业（地表水灌区、纯井灌区）、生活牲畜、工业用水构成。到2025 年,若羌河水库建设及进行水资源调配后,农业用水中地表水灌区用水、新建工业园用水由地表水供应,农业用水中的纯井灌区、生活牲畜、原工业用水由地下水供应。根据灌区供需平衡及水资源配置分析,灌区农业用水将下降 2147.1万m3,工业、生活牲畜用水上升 1077.5 万m3,灌区用水总体下降1069.6万m3。同时灌区水资源配置发生了改变,地下水供应减少 2691.9 万m3,地表水供水加大 1741.1万m3,灌区不缺水。大幅度压减地下水开采,避免了地下水的超用,提高了地表水的利用率,两种水资源利用的明显转换使该区域水资源配置更为优化。

5 结语

通过讨论分析若羌河水资源开发现状和若羌河水库建成后对流域水资源的影响,以及水资源的合理配置,可以解决当地工农业用水需求,改善用水环境,提升地下水位,为流域经济可持续发展提供水资源服务。